Los perfiles de aluminio se utilizan principalmente como materiales de soporte, como marcos de equipos, bordillos, vigas, soportes, etc. El cálculo de la deformación es fundamental al seleccionar perfiles de aluminio. Los perfiles de aluminio con diferentes espesores de pared y secciones transversales presentan distintas deformaciones por tensión.
¿Cómo calcular la capacidad de carga de los perfiles industriales de aluminio? Solo necesitamos saber cómo calcular la deformación de estos perfiles. Conociendo la deformación de los perfiles industriales de aluminio, también podemos calcular su capacidad de carga.
Entonces, ¿cómo calcular la deformación en función de la fuerza sobre el perfil?
Veamos primero las principales formas de fijar perfiles de aluminio. Existen tres tipos: fijos en un extremo, con soporte en ambos extremos y fijos en ambos extremos. Las fórmulas de cálculo para la fuerza y la deformación de estos tres métodos de fijación son diferentes.
Veamos primero la fórmula para calcular la deformación de los perfiles de aluminio bajo carga estática:
Las fórmulas anteriores permiten calcular la deformación por carga estática cuando un extremo está fijo, ambos extremos reciben apoyo y ambos extremos están fijos. La fórmula muestra que la deformación es máxima cuando un extremo está fijo, seguida del apoyo en ambos extremos, y la deformación mínima se da cuando ambos extremos están fijos.
Veamos la fórmula para calcular la deformación sin carga:
Esfuerzo de flexión máximo admisible en perfiles de aluminio:
Exceder esta tensión puede provocar que el perfil de aluminio se agriete o incluso se rompa.
m: densidad lineal del perfil de aluminio (kg/cm3)
F: Carga (N)
L: Longitud del perfil de aluminio
E: Módulo elástico (68600N/mm2)
I: inercia colectiva (cm4)
Z: Inercia transversal (cm3)
g: 9,81 N/kgf
f: Cantidad de deformación (mm)
Dar un ejemplo
La fórmula anterior es la fórmula de cálculo para la deformación por fuerza de los perfiles industriales de aluminio. Tomando como ejemplo el perfil de aluminio 4545, sabemos que su longitud es L = 500 mm, la carga es F = 800 N (1 kgf = 9,81 N) y que ambos extremos están fijados. Por lo tanto, la deformación del perfil de aluminio es igual a la fórmula de cálculo de fuerza para perfiles industriales de aluminio: el método de cálculo es: deformación δ = (800 × 5003) / 192 × 70000 × 15,12 × 104 ≈ 0,05 mm. Esta es la deformación del perfil de aluminio industrial 4545.
Al conocer la deformación de los perfiles industriales de aluminio, introducimos la longitud y la deformación de los perfiles en la fórmula para obtener la capacidad portante. Con este método, podemos dar un ejemplo. El cálculo de la capacidad portante de 1 metro x 1 metro x 1 metro utilizando perfiles industriales de aluminio del año 2020 muestra aproximadamente una capacidad portante de 20 kg. Si el marco está pavimentado, la capacidad portante puede aumentarse a 40 kg.
Tabla de comprobación rápida de deformación de perfiles de aluminio
La tabla de comprobación rápida de la deformación de perfiles de aluminio se utiliza principalmente para describir la deformación que alcanzan los perfiles de aluminio de diferentes especificaciones bajo la influencia de fuerzas externas y distintos métodos de fijación. Esta deformación puede utilizarse como referencia numérica para las propiedades físicas del marco del perfil de aluminio. Los diseñadores pueden utilizar la siguiente figura para calcular rápidamente la deformación de los perfiles de aluminio de diferentes especificaciones en diferentes estados.
Rango de tolerancia del tamaño del perfil de aluminio
Rango de tolerancia de torsión del perfil de aluminio
Tolerancia de línea recta transversal del perfil de aluminio
Tolerancia de línea recta longitudinal del perfil de aluminio
Tolerancia del ángulo del perfil de aluminio
Arriba, hemos detallado el rango de tolerancia dimensional estándar de los perfiles de aluminio y proporcionado datos detallados que nos permiten determinar si los perfiles de aluminio son productos aptos. Para conocer el método de detección, consulte el diagrama esquemático a continuación.
Editado por May Jiang de MAT Aluminum
Hora de publicación: 11 de julio de 2024
